Внутренние (эндогенные) геологические процессы. Эффузивный магматизм (вулканизм)

К внутренним (эндогенным) геологическим процессам относятся:

1. Вулканизм.

2. Магматизм.

3. Землетрясения.

4. Метаморфизм.

5. Тектонические движения.

Вулканизм. Термин вулканизм происходит от слова Вуль-кано - названия небольшого вулканического острова из группы Липарских островов у берегов Италии. По поверьям древних жителей считалось, что здесь находилась кузница легендарного древнеримского бога огня и металлических ремесел Вулкана.

Итак, под вулканизмом понимают процесс извержения огненно-жидкой магмы на поверхность Земли, сопровождающийся образованием вулканических построек - вулканов.

При извержении на поверхность выходят раскаленная магма - лава, газы, пары воды, пепел и другие твердые продукты. Температура лавы в зависимости от состава составляет 900-1200 °С. Предполагают, что главным источником внутреннего тепла является радиоактивность.

По характеру извержений выделяют эффузивный вулканизм, характеризующийся спокойным излиянием лавы, эксплозивный - взрывной, и вулканизм промежуточного типа.

Все вулканы подразделяются на вулканы центрального типа и трещинные. Вулкан центрального типа представляет собой конусовидную гору со склонами крутизной 20-30°, а в тлельных случаях и более. Каждый вулкан этого типа имеет жерло (подводящую магму трубку) и кратер (чашу). В том случае, когда кратер древнего вулкана заполнен водой, его называют мааром.

В зависимости от характера изливающейся лавы выделяют следующие типы центральных вулканов: этно-везувианский (стратовулканы), нелейский (лава высокой вязкости), гавайский (жидкая лава) и страмболианский (характеризуется ритмическими взрывами).

Вулканы трещинного типа приурочены к крупным трещинам в земной коре и не образуют крупных вулканических построек. Лава изливается, как правило, спокойно.

Наибольшее количество вулканов (60 %) сосредоточено на побережье и островах Тихого океана. Сейчас известно около 600 наземных вулканов. Кроме них по данным Менарда насчитывается около 10000 подводных вулканов высотой не менее 1 км. В нашей стране к областям вулканической деятельности относятся Камчатка, Курильские острова, Кавказ.

При извержении вулканов образуются вулканические продукты трех видов: жидкие, твердые и газообразные.

Жидкие продукты. К ним относится лава - огненно-жидкая силикатная масса. Она отличается от магмы меньшим содержанием паров и газов. Физические свойства лавы определяются химическим составом и содержанием газовых компонентов.

Твердые продукты состоят из обломков горных пород и огромных масс лавы и пепла, которые выбрасываются в атмосферу. Крупные обломки лавы носят название вулканических бомб (их размер более 3 см). Более мелкие называются лапилли (диаметр 1-3 см). Кроме того, выделяют вулканический песок (заметные глазом зерна) и пепел (порошок). При уплотнении из пепла образуется вулканический туф.

Газообразные продукты. Среди них преобладают сероводород, сернистый газ, углекислый газ, окись углерода, пары соляной, фтористоводородной кислот, нашатыря, воды. При охлаждении газообразные продукты концентрируются на стенках трещин. В результате наиболее часто таким путем возникают месторождения серы, нашатыря и других полезных ископаемых.

Интрузивный магматизм

Магматизм. Движение магмы из внутренних частей Земли и внедрение ее в литосферу составляет суть этого процесса. Магма - огненно-жидкий сложный силикатный расплав, находящийся в недрах Земли под большим давлением и в условиях высокой температуры.

Исследованиями установлено, что большая часть магмы (9/10 или больше) не изливается на поверхность в виде вулканического материала, а затвердевает под землей. Возникшие таким путем на глубине магматические тела называются интрузиями. Становление интрузий может происходить на сравнительно малых глубинах или в виде очень глубоко залегающих плутонических масс (Плутон - легендарный бог подземного мира).

Форма и размеры магматических тел самые разнообразные. Неглубокие (гипабиссальные) интрузий приспосабливаются к структуре вмещающих пород, в которые они внедряютсяю В зависимости от их формы выделяют несколько разно-идностей. Наиболее частыми среди них являются дайки, силлы, лакколиты и некки.

'При заполнении магмой трещин в горных породах возникают дайки, а при застывании магмы между слоями горных пород - силлы или межпластовые интрузий. Для лакколитов характерны плоское дно и куполообразная кровля. Некки, или вулканические пробки, возникают при застывании магмы в жерлах вулканов,

Размеры гипабиссальных интрузий сильно варьируются.

Мощность даек достигает десятков метров, а в длину - до сотен километров. Толщина силлов - от нескольких метров до сотен метров, а площадь, занимаемая ими, колеблется от долей квадратного километра до сотен квадратных километров. Размер некков в поперечном горизонтальном сечении - 0, 1-0, 5 км, редко до 2 км.

К плутоническим интрузиям относятся батолиты и штоки. Батолиты представляют собой тела крупнозернистых интрузивных магматических пород, которые приурочены к ядрам горных сооружений (современным или древним). Площадь их выходов составляет сотни и тысячи квадратных километров. Штоки подобны батолитам, но площадь их выхода не более 100 км.

Землетрясения

Землетрясения. Землетрясением называется прохождение колебаний через породы Земли, вызванное освобождением потенциальной энергии земных недр. Главными среди причин землетрясений являются внутренние силы Земли, т.е. процессы движения вещества в наружных частях земного шара. Освобождение энергии сопровождается разрывом и смещением твердого вещества в очаге землетрясения.

По происхождению все землетрясения подразделяются на тектонические, вулканические, обвальные и вызванные искусственными причинами, а по глубине расположения очагов землетрясений - на обыкновенные, промежуточные, глубокие.

Землетрясения по периодичности очень часты и различны по силе. Подсчитано, что на протяжении года на Земле происходит одно катастрофическое землетрясение, более 100 разрушительных, 1000 незначительных и 100 тыс. слабых. Таким образом, Земля постоянно сотрясается.

Всякое землетрясение имеет гипоцентр и эпицентр. Гипоцентр - место в недрах Земли, где происходит начальный толчок землетрясения. Проекция гипоцентра на земную поверхность называется эпицентром. От гипоцентра во всех направлениях распространяются сейсмические волны.

Землетрясения фиксируются с помощью приборов сейсмографов, а фиксированная запись землетрясения называется сейсмограммой. Сила землетрясения может быть оценена как в абсолютном, так и относительном значении, причем, абсолютная энергия землетрясения оценивается неточно, с возможной ошибкой в 3-10 раз. Более точны относительные определения.

При относительных определениях силы землетрясений интенсивность их определяют в баллах. Существует несколько шкал балльности. В основе каждой шкалы положен комплексный учет данных о реакции людей, о строительных стандартах, о качестве строительных материалов и др. В СССР в 1952 г. была принята 12-балльная шкала С.В. Медведева. В США -шкала Меркалли. В главных своих частях они совпадают.

К признакам, указывающим на приближающееся землетрясение, относятся: возрастание геомагнитного поля, необычное поведение животных, изменение уровня воды в скважинах, колодцах; изменение электропроводности горных пород, содержания радона, гелия в грунтовых водах, геодезические данные.

Метаморфизм

Метаморфизм. Под метаморфизмом понимается физическая и химическая переработка пород, при которой изменяются структура, текстура или минеральный состав пород, либо все эти показатели. Подобные изменения происходят в недрах Земли под действием больших давлений, высоких температур и различных газово-жидких флюидов. К физическим преобразованиям пород относятся: разрушение зерен, перекристаллизация, взаимное прорастание зерен, увеличение размера зерен, параллельная ориентировка удлиненных или плоских зерен. К химическим – формирование новых минеральных ассоциаций. Метаморфические породы могут возникать из магматических или осадочных горных пород.

Различают следующие типы метаморфизма: термальный, гидротермальный, контактовый, региональный, дислокационный, или динамометаморфизм.

При термальном метаморфизме за счет прежних минералов образуются новые: из глинистых минералов удаляется вода, уголь теряет воду и летучие газы, соли превращаются в новые и редкие минералы. Особенно легко перекристаллизации проходит в глинах, углях, известняках, солях.

Гидротермальный метаморфизм обычно сопровождается привносом или выносом вещества, а чаще всего и тем, и другим. Причиной метаморфизма этого типа являются горячие магматические воды или нагретые грунтовые воды.

Контактовый метаморфизм связан с внедрением магмы в земную кору. Он приурочен к сравнительно узкой зоне соприкосновения интрузивных тел с вмещающими породами и происходит под действием высокой температуры и выделяющихся горячих флюидов. Ширина зоны метаморфизма зависит от размера интрузии, ее состава и глубины внедрения. Песчано-глинистые породы переходят в роговики, известняки превращаются в крупнозернистый мрамор.

Под региональным метаморфизмом понимают глубинный метаморфизм, проявляющийся на огромных площадях и захватывающий мощные толщи горных пород разнообразного состава.

Дислокационный метаморфизм связан с тектоническими движениями земной коры, при которых проявляется сильное ориентированное давление. Оно заставляет минералы располагаться в виде параллельных полос. При этом формируются такие чешуйчатые минералы, как хлорит, биотит, мусковит, тальк. Породы приобретают сланцеватость.

Тектонические движения

Тектонические движения. Тектоника - отрасль геологических знаний, изучающая движения земной коры и формы, образованные этими движениями. Выделяют три основные формы тектонических движений: эпейрогенез, орогенез, дислокации.

Эпейрогенез. Под ним понимают медленные вековые движения крупных участков земной коры, не вызывающие изменения их структуры. В процессе эпейрогенических движений происходят медленные поднятия или опускания отдельных регионов.

Движения имеют волнообразный характер и являются причиной трансгрессий (лат. переход) и регрессий (лат. воз-вращение). Трансгрессия - процесс медленного наступления моря на сушу, а регрессия - отступление моря с суши. Скорость эпейрогенических движений достигает нескольких сантиметров в год. Величина поднятия определяется с помощью нивелирования.

Орогенез. При этом процессе движения земной коры приводят к образованию гор. Возникающие горы (горные сооружения) в зависимости от их внутреннего строения подразделяются на складчатые и глыбовые (массивные).

Складчатые горы образуются в результате бокового сжатия. Пласты горных пород сминаются при этом в складки. Складчатых гор на Земле много. К ним относятся Кавказ, Памир, Кордильеры, Гималаи, Альпы и другие.

Глыбовые горы возникают при вертикальных подвижках отдельных участков земной коры. Крупные глыбы горных пород по трещинам поднимаются вверх. Таким путем образовались, в частности. Алтайские горы.

По воздействию на горные породы все тектонические движения подразделяются на два вида: пликативные и дизъюнктивные. Эти движения и возникающие при этом формы носят название дислокации. Движения, сопровождающиеся формами залегания горных пород без разрыва сплошности, называются пликативными. К ним относятся моноклиналь, складка, флексура. Дизъюнктивные движения сопровождаются разрывом сплошности слоев горных пород. Наиболее характерные формы, возникающие при этом, - сброс, сдвиг, надвиг, горст, грабен.

Вопросы для самоконтроля:

1. Значение экзогенных и эндогенных процессов в истории планеты Земля.

2. Эндогенные процессы. Интрузивный и эффузивный магматизм.

3. Эндогенные процессы. Метаморфизм.

4. Эндогенные процессы. Землетрясения.

5. Эндогенные процессы. Тектонические (эпейрогенические, орогенические и дислокационные) движения.

1. Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. Геология: Учебник для вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003 г.:

2. В. Е. Хаин, М. Г. Ломидзе. Геотектоника с основами геодинамики: Учебник. - М: Изд-во МГУ, 1995 г.

3. В.А. Прозоровский. Общая стратиграфия: Учебник. – М.: Издательский центр «Академия», 2010 г.

Лекция 5

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒